雙極化縫隙陣列天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線電通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化縫隙陣列天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是無線電系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備之一，是電磁波能量由無線設(shè)備到空間的轉(zhuǎn)換器。經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，天線形式多樣、性能各異，廣泛應(yīng)用于通信、雷達、制導和電子對抗領(lǐng)域。隨著時代的發(fā)展，這些電子設(shè)備對天線又提出更高的要求，從而促進了天線技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
[0003]在電子設(shè)備集成領(lǐng)域，使用傳統(tǒng)單極化天線的數(shù)量多，因而體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加基建投資。
[0004]此外，現(xiàn)有技術(shù)的天線普遍存在增益低和輻射范圍小的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種雙極化縫隙陣列天線，以解決使用現(xiàn)有單極天線數(shù)量多、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、增加基建投資、增益低和輻射范圍小的問題，滿足現(xiàn)代通信設(shè)備的需求，適用于5.8G頻段。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括天線饋電板(100)、天線牽引板(200)和連接件(400)o
[0007]所述的天線饋電板(100)是兩層PCB板，上層是饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)，下層是接地板(10b)0
[0008]所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層(10a)包括九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)，九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)均由“M”形振子(131a)和“U”形振子(132a)組成。
[0009]所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層(10a)包括兩路電磁波的信號電流路徑。
[0010]所述的接地板(10b)刻有九個中間斷開的“十”字形縫隙(101b)。
[0011]所述的天線饋電板(100)以一定距離的空氣間隔固定在天線牽引板(200)正上方。
[0012]所述的天線牽引板(200)是單層PCB板，上表面均勻分布著九個耦合單元(201)。
[0013]所述的九個耦合單元(201)都是矩形金屬片。
[0014]所述的九個耦合單元(201)對應(yīng)分布于九個中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)的正下方。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明由于采用耦合單元，增大了天線的輻射范圍
2、本發(fā)明由于多次使用功分器，簡化了陣列天線的結(jié)構(gòu)
3、本發(fā)明由于使用了天線組成陣列，提高了天線的增益
4、本發(fā)明由于采用多撥方式，節(jié)省了天線數(shù)量，減少基建投資 5、本發(fā)明由于采用九個中間斷開的“十”字形縫隙，與九個耦合單元進行耦合，實現(xiàn)正交極化，增強了電磁波信號的穿透能力
6、本發(fā)明由于采用雙極化，擴寬了天線的輻射范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1是雙極化縫隙陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是饋電網(wǎng)絡(luò)層的示意圖。
[0018]圖3是饋電單元的示意圖。
[0019]圖4是接地板的示意圖。
[0020]圖5是天線牽引板的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0022]參照圖1，本發(fā)明包括天線饋電板(100 )、天線牽引板(200 )和連接件(400 )，所述的天線饋電板(100)以一定距離的空氣間隔固定在天線牽引板(200)正上方。所述的天線饋電板(100)是兩層PCB板，上層是饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)，下層是接地板(100b)。天線饋電板(100)和天線牽引板(200)共設(shè)有五個對位的穿孔(300)，連接件(400)通過穿孔(300)將天線饋電板(100)和天線牽引板(200)連接并進行固定，穿孔(300)的位置和數(shù)量并不僅限于圖1所示的排布。
[0023]參照圖1、圖2、圖4和圖5，所述天線由九個單元(1、2、3、4、5、6、7、8、9)組成，九個單元(1、2、3、4、5、6、7、8、9)均相同，為敘述簡便以單元I為例說明。單元I由饋電單元(101a)、含有中間斷開的“十”字形縫隙接地板(1lb)及矩形金屬耦合單元(201)組成。
[0024]參照圖2，所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層(10a)包括九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)，九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)與九個中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)對應(yīng)排列，組成了九單元天線陣列。
[0025]所述的九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)由微帶線路(141a)與微帶線路(142a)連結(jié)而成。
[0026]電磁波的信號電流經(jīng)過微帶線路(141a)在功分器一(Illa)分為1:2，1/3電流進入饋電單元(107a)、饋電單元(108a)和饋電單元(109a)，在功分器二(113a)分為1:2。1/3電流進入饋電單元(107a)的“M”形振子(131a)，2/3電流在功分器三(114a)分為1:1，從而實現(xiàn)電流的平均分布。饋電單元(108a)和饋電單元(109a)電流的流向與饋電單元(107a)電流的流向相同。另外2/3電流在功分器四(112a)分為1:1，電流的分布與流向與饋電單元(107a)、饋電單元(108a)和饋電單元(109a)電流的流向相同。
[0027]電磁波的信號電流經(jīng)過微帶線路(142a)在功分器五(121a)分為1:2，1/3電流進入饋電單元(101a)、饋電單元(102a)和饋電單元(103a)，在功分器六(123a)分為1:2。1/3電流進入饋電單元(103a)的“U”形振子(132a)，2/3電流在功分器七(124a)分為1:1，從而實現(xiàn)電流的平均分布。饋電單元(1la)和饋電單元(102a)電流的流向與饋電單元(103a)電流的流向相同。另外2/3電流在功分器八(122a)分為1:1，電流的分布與流向與饋電單元(101a)、饋電單元(102a)和饋電單元(103a)電流的流向相同。
[0028]所述的功分器(例llla、112a和113a)全稱是功率分配器，是將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，也可反過來將多路信號能量合成一路輸出，此時也可稱為合路器。一個功分器的輸出端口之間應(yīng)保證一定的隔離度。功分器按輸出通常分為一分二(一個輸入兩個輸出)、一分三(一個輸入三個輸出)。功分器的主要技術(shù)參數(shù)有功率損耗(包括插入損耗、分配損耗和反射損耗)、各端口的電壓駐波比、功率分配端口間的隔離度、幅度平衡度、相位平衡度、功率容量和頻帶寬度。
[0029]參照圖3，每個饋電單元(1la)由“M”形振子(131a)和“U”形振子(132a)組成，每個“M”形振子(131a)正交于每個中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)的兩條橫向縫隙(111b)，每個“U”形振子(132a)正交于每個在中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)的兩條縱向縫隙(112b)，實現(xiàn)雙極化。
[0030]參照圖4，所述的接地板(100b)刻有九個中間斷開的“十”字形縫隙(101b)，每個中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)由兩條橫向縫隙(Illb)和兩條縱向縫隙(112b)組成。
[0031]參照圖5，所述的天線牽引板(200)是單層PCB板，上表面均勻分布著九個耦合單元(201)。九個耦合單元(201)都是矩形金屬片，對應(yīng)分布于九個中間斷開的“十”字形縫隙(1lb)的正下方。電磁波信號經(jīng)過耦合單元(201)進行耦合，向外輻射，增大了天線的輻射范圍，提高了天線的增益。
[0032]以上描述僅是本發(fā)明的一個具體實例，顯然對于領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說，在了解了本
【發(fā)明內(nèi)容】
和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進行形式和細節(jié)的各種修正和改變，但是這些基于本發(fā)明思想的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙極化縫隙陣列天線，其特征在于，它包括天線饋電板(100)、天線牽引板(200)和連接件(400)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化縫隙陣列天線，其特征在于，天線饋電板(100)是兩層PCB板，上層是饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)，下層是接地板(100b)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)，其特征在于，饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)包括九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)，其特征在于，九個饋電單元(101a，102a，103a，104a，105a，106a，107a，108a，109a)，均由“M”形振子(131a)和“U”形振子(132a)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)，其特征在于，饋電網(wǎng)絡(luò)層(100a)包括兩路電磁波的信號電流路徑。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接地板(100b)，其特征在于，接地板(100b)刻有九個中間斷開的“十”字形縫隙(101b)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化縫隙陣列天線，其特征在于，所述的天線饋電板(100)以一定距離的空氣間隔固定在天線牽引板(200)正上方。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化縫隙陣列天線，其特征在于，所述的天線牽引板(200)是單層PCB板，上表面均勻分布著九個耦合單元(201)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的九個耦合單元(201)，其特征在于，九個耦合單元(201)都是矩形金屬片。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的九個耦合單元(201)，其特征在于，九個耦合單元(201)對應(yīng)分布于九個中間斷開的“十”字形縫隙(101b)的正下方。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙極化縫隙陣列天線，它包括天線饋電板（100）、天線牽引板（200）和連接件（400）；天線饋電板（100）是兩層PCB板，上層是饋電網(wǎng)絡(luò)層，下層是接地板；饋電網(wǎng)絡(luò)層包括九個饋電單元；接地板刻有九個中間斷開的“十”字形縫隙；天線饋電板（100）以一定距離的空氣間隔固定在天線牽引板（200）正上方；天線牽引板（200）是單層PCB板，上表面均勻分布著九個耦合單元，對應(yīng)分布于九個中間斷開的“十”字形縫隙的正下方。本發(fā)明增大了天線的輻射范圍，簡化了陣列天線的結(jié)構(gòu)，提高了天線的增益，節(jié)省天線數(shù)量。
【IPC分類】H01Q1/48, H01Q1/50, H01Q1/38
【公開號】CN105337037
【申請?zhí)枴緾N201510913479
【發(fā)明人】白博文, 羅俊, 王萍
【申請人】尚一民
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月12日